JP3873445B2 - 圧着端子検査装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は圧着端子検査装置に関し、電線端部に圧着した圧着部の圧着状態の良・不良を画像処理によって検査する圧着端子検査装置に適用して有用なものである。
【０００２】
【従来の技術】
図２３（ａ）は圧着端子を電線の端部に圧着したときの状態を示す平面図、図２３（ｂ）は図２３（ａ）のＡ−Ａ線矢視断面図である。
【０００３】
図２３に示すように、圧着端子１は、接続部１ａと圧着部１ｂと固定部１ｃとからなる金属性の部材である。接続部１ａは、電気機器の端子に接続される部分であり、その形状は図示ようなリング状だけでなく、各種の圧着端子によって様々である。一方、圧着部１ｂは、自動接圧機等によって電線２の端部の芯線２ａに圧着処理され、断面形状が２つの山形状にとなる部分であり、各種の圧着端子によってサイズは異なるものの、その形状は一様である。固定部１ｃは、自動接圧機等によって電線２の端部の被覆材２ｂに圧着固定される部分である。
【０００４】
従来、かかる圧着端子１の圧着部１ｂの圧着状態を画像処理によって検査する場合には、一般に、テレビカメラ等の撮像手段によって圧着部１ｂを撮像し、このときの画像を画像処理手段により画像処理して圧着状態の良・不良を判定していた。具体的には、撮像手段によって撮像した圧着部１ｂのシルエット画像を画像処理装置に取り込み、この画像処理装置で前記シルエット画像を画像処理して圧着状態の良・不良を判定するように構成されていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の圧着端子検査装置では、シルエット画像に基づいて画像処理を行うため、これによって得られる情報は圧着部１ｂの外形情報だけであり、画像の情報量が少ない。このため、例えば芯線２ａのうちの何本かが圧着部１ｂからはみ出してシルエット部（圧着部１ｂ）の周辺にまで延びているような場合には当該圧着不良を検出することができるが、シルエット部における圧着不良は検出することができなかった。即ち、圧着部１ｂからはみ出した何本かの芯線が圧着部１ｂに巻き付いているような場合や、金属片や電線屑が圧着部１ｂに付着している場合などには、当該圧着不良を検出することができなかった。このため、正確な検査が行えないという欠点があった。
【０００６】
また、照明手段によって撮像手段の撮像方向から被検査体に光を照射し、このときの被検査体の反射画像を前記撮像手段を介して画像処理手段に取り込むことにより、多くの画像情報を得るようにした検査装置も存在するが、この検査装置を圧着端子１の検査に適用した場合には、圧着した金属部分（圧着部１ｂ）の光沢の変化を不良と誤判断してしまうという欠点があった。
【０００７】
従って本発明は上記従来技術に鑑み、圧着部の画像から多くの画像情報を得て、圧着部の圧着状態の良・不良を正確に検査することができる圧着端子検査装置を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明の圧着端子検査装置は、電線端部の芯線に圧着した圧着部の圧着状態を画像処理によって検査する圧着端子検査装置であって、
前記圧着部に光を照射して、前記圧着部の表面に帯状のハイライト部を発生させる照明手段と、
この照明手段により前記圧着部の表面に前記ハイライト部を発生させた状態で、前記圧着部を撮像する撮像手段と、
この撮像手段によって得られた画像に基づく画像処理として、前記ハイライト部の画像と横方向計測ライン及び縦方向計測ラインとから前記ハイライト部の横方向位置、縦方向位置及び傾きを求めると共に、このときに前記圧着部の表面における金属片や電線屑の付着又は前記芯線のはみ出しの有無を検査する位置計測処理と、この位置計測処理において求めた前記ハイライト部の横方向位置、縦方向位置及び傾きに基づいて前記圧着部の画像の周辺に予め設定した計測エリアを補正し、この補正した計測エリア内における所定濃度の画素をカウントして、前記圧着部の周辺における前記芯線のはみ出しの有無を検査する検査処理とを行う画像処理手段とを備え、
前記位置計測処理を行うときには前記圧着端子の背景を黒色の背景とし、前記検査処理を行うときには前記圧着端子の背景を中間色の背景とする背景交換手段を備えたことを特徴とする。
【００１４】
従って、上記本発明の圧着端子検査装置によれば、金属片や電線屑が圧着部の表面に付着したり、圧着部からはみ出した芯線が圧着部の表面に巻き付いたりしているような場合には、これらを、位置計測処理において、ハイライト部の画像と横方向計測ライン及び縦方向計測ラインとからハイライト部の横方向位置、縦方向位置及び傾きを求める段階で検出して、不良と判定することができる。
【００１５】
また、圧着部からはみ出した芯線が圧着部の周辺に延びているような場合には、これを、検査処理において、上記位置計測処理で求めたハイライト部の横方向位置、縦方向位置及び傾きを基に圧着部の画像の周辺に予め設定した計測エリアを補正し、この補正した計測エリア内における所定濃度の画素数をカウントすることによって検出し、不良と判定することができる。
【００１７】
また、位置計測処理を行うときと検査処理を行うときとで、背景交換手段により圧着端子の背景を黒色の背景と中間色の背景とに交換するため、それぞれの処理に適した背景色が得られる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
【００２２】
＜実施の形態１＞
図１は本発明の実施の形態１に係る圧着端子検査装置の構成図である。同図に示すように、電線２の端部の芯線２ａに圧着された圧着端子１（圧着部１ｂ）の上方には、撮像手段であるテレビカメラ３が配設されており、このテレビカメラ３には画像処理手段である画像処理装置４が接続されている。画像処理装置４では画像処理として、位置計測処理と検査処理とを行う。また、圧着部１ｂの上方には照明装置７が配設されており、この照明装置７によって圧着部１ｂに光を照射するようになっている。一方、圧着部１ｂの下方には中間色の背景５が配設されている。
【００２３】
従って、詳細は後述するが、この圧着端子検査装置では、照明装置７によって圧着部１ｂに光を照射した状態で、テレビカメラ３によって圧着部１ｂを撮像し、このときの圧着部１ｂの画像に対して画像処理装置４で位置計測処理と検査処理とを行うことにより、圧着部１ｂの圧着状態の良・不良を検査する。
【００２４】
以下、この圧着端子検査装置について図１〜図１２に基づき、詳細に説明する。なお、図２は自動接圧機によってクランプされた圧着端子の状態を示す説明図、図３は圧着端子の圧着部にハイライト部を発生させたときの状態を示す説明図、図４は大きいサイズと小さいサイズの圧着端子の圧着部の画像を示す説明図、図５、図６、図７及び図８は画像処理装置による位置計測処理の方法を示す説明図、図９、図１０、図１１及び図１２は画像処理装置による検査処理の方法を示す説明図である。
【００２５】
図１１に示すように、画像処理装置４では、圧着部１ｂの画像の周辺に計測エリア１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７，１８，１９を設定して検査処理を行うが（詳細後述）、図２に示すように、圧着部１ｂを電線２の端部の芯線２ａに圧着する際、自動接圧機のクランプ装置８では圧着部１ｂよりも下方の電線２をクランプするため、圧着端子１の前後方向（図２の紙面と直交する方向）の位置は一定になるものの、圧着端子１の図中左右方向位置は圧着端子１がクランプ部を中心に回動することにより、図中に一点鎖線で示すように傾斜してしまうため、一定にはならず不安定な状態となる。
【００２６】
そこで、まず、図３に示すように圧着部１ｂの表面に発生させたハイライト部２１ａ，２１ｂを利用して圧着部１ｂの位置を計測する。即ち、前述のように、圧着部１ｂは各種の圧着端子によってサイズは異なるものの、その形状は一様であるため、この圧着部１ｂの表面には、正常な場合、照明装置７から光を照射することによって右側と左側とに１本ずつ安定的にハイライト部２１ａ，２１ｂを発生させることができる。
【００２７】
従って、本圧着端子検査装置では、圧着部１ｂの表面にハイライト部２１ａ，２１ｂを発生させた状態で、テレビカメラ３により圧着部１ｂを撮像し、画像処理装置４により、このときの圧着部１ｂ（ハイライト部２１ａ，２１ｂ）の画像に基づいて圧着部１ｂの位置を計測する（位置計測処理）。続いて、画像処理装置４により、上記位置計測処理で得られた圧着部１ｂの位置情報を基に計測エリア１１〜１９を補正して圧着状態の検査を行う（検査処理）。この画像処理装置４による位置計測処理と検査処理の詳細は次の通りである。
【００２８】
（１）位置計測処理
前述のように 自動接圧機にクランプされた圧着端子１は、左右方向のずれはあるが、前後方向のずれはない。そこで、横方向の計測ラインによりハイライト部の横方向位置を計測し、次に縦方向の計測ラインによりハイライト部の縦方向位置を計測する。具体的には次のような処理を行う。
【００２９】
▲１▼ 横方向位置（テレビカメラ取込画像でＸ軸方向位置）の計測
図３に示すように、２本の横方向計測ラインＷ１，Ｗ２とハイライト部２１ａ，２１ｂの画像の左右両端との交点の座標を求める。即ち、図５（ａ）に示すように、各交点の座標（Ｘ１，Ｙ１）、（Ｘ２，Ｙ２）、（Ｘ３，Ｙ３）、（Ｘ４，Ｙ４）、（Ｘ５，Ｙ５）、（Ｘ６，Ｙ６）、（Ｘ７，Ｙ７）、（Ｘ８，Ｙ８）を求める。但し、Ｙ座標は横方向計測ラインＷ１，Ｗ２を設定することによって一義的に定まる。従って、ここではＸ座標を計測することになる。
【００３０】
なお、横方向計測ラインＷ１，Ｗ２は、圧着部１ｂの位置が左右に傾斜せず正常な場合に、圧着部１ｂの画像の中央部分に位置するように設定する。但し、１つのテレビカメラ３の視野で検査を行うため、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、大きいサイズの圧着端子１と小さいサイズの圧着端子１とでは、画面２２における圧着部１ｂの画像位置が異なるため、圧着端子１の種類（サイズ）に応じて横方向計測ラインＷ１，Ｗ２の位置を設定しておく。
【００３１】
次に、横方向計測ラインＷ１，Ｗ２に基づいて求めた（Ｘ，Ｙ）座標から、次式によってハイライト部２１ａ，２１ｂ（即ち圧着部１ｂ）の傾きθを計算する。
【００３２】
θ１＝ｔａｎ-1｛（Ｙ１−Ｙ５）／（Ｘ１−Ｘ５）｝
θ２＝ｔａｎ-1｛（Ｙ２−Ｙ６）／（Ｘ２−Ｘ６）｝
θ３＝ｔａｎ-1｛（Ｙ３−Ｙ７）／（Ｘ３−Ｘ７）｝
θ４＝ｔａｎ-1｛（Ｙ４−Ｙ８）／（Ｘ４−Ｘ８）｝
【００３３】
▲２▼ 縦方向位置（テレビカメラ取込画像でＹ軸方向位置）の計測
図５（ｂ）に示すように、上記横方向位置計測において求めた（Ｘ，Ｙ）座標と傾きθとに基づいて縦方向計測ラインＷ３を生成し、この縦方向計測ラインＷ３を用いてＹ軸方向の計測を行う。
【００３４】
即ち、縦方向計測ラインＷ３の始点は、横方向計測ラインＷ１によって計測したＸ座標（Ｘ１）にΔＸ（予め設定した値）を加えた座標とする。つまり、縦方向計測ラインＷ３の始点の（Ｘ，Ｙ）座標を、次式によって求めた座標（ＸＣ１，ＹＣ１）とする。
【００３５】
ＸＣ１＝Ｘ１＋ΔＸ
ＹＣ１＝Ｙ１
【００３６】
この座標（ＸＣ１，ＹＣ１）を始点に、上記横方向位置計測において求めた傾きθ１で、長さＬ１の縦方向計測ラインＷ３を生成する。そして、この縦方向計測ラインＷ３とハイライト部２１ａの画像の上端との交点の座標（Ｘ９，Ｙ９）を求める。なお、座標（Ｘ２，Ｙ２）と傾きθ２とを用いて縦方向計測ラインＷ３を生成することもできる。
【００３７】
右側のハイライト部２１ｂの画像に対しても上記と同様の処理を行うことにより、縦方向計測ラインＷ４を生成し、この縦方向計測ラインＷ４とハイライト部２１ｂの画像の上端との交点の座標（Ｘ１０，Ｙ１０）を求める。
【００３８】
しかし、ハイライト部２１ａ，２１ｂの画像の横方向の左端側又は右端側に凹凸部があるような場合には、１回の位置計測では圧着部１ｂの位置を正確に計測することができない。例えば、図６（ａ）に示すように、ハイライト部２１ａの左端側に凹部２１ａ−１があって、この凹部２１ａ−１に横方向計測ラインＷ２が位置するような場合には、横方向計測ラインＷ１，Ｗ２とハイライト部２１ａの画像の左端との交点の（Ｘ，Ｙ）座標から傾きを求めると、ハイライト部２１ａの実際の傾きよりも大きな傾きが得られることになり、その結果、縦方向計測ラインＷ３がハイライト部２１ａの実際の傾きよりも大きく傾くことになる。このため、ハイライト部２１ａの上端位置（座標）を正確に計測することができない。
【００３９】
そこで、ハイライト部２１ａ，２１ｂの左端側又は右端側に凹凸部があるような場合にもハイライト部２１ａ，２１ｂの上端位置を正確に計測するため、図６（ｂ）に示すように、横方向計測ラインＷ１，Ｗ２の位置を、上記のＹ座標Ｙ１，Ｙ５にΔＹ（予め設定した値）を加えた座標位置にずらして、再度上記と同様の計測を行う。このような計測を数回行うと、例えば図示のようにハイライト部２１ａの画像の左端側に凹部２１ａ−１があるような場合にも、ハイライト部２１ａの上端位置（座標）を正確に検出することができる。
【００４０】
続いて、上記と同様の計測をハイライト部２１ａ，２１ｂの下方についても行う。このときには横方向計測ラインＷ１，Ｗ２の上下位置関係を逆にする。即ち、図７に示すように、横方向計測ラインＷ１を中心にして横方向計測ラインＷ２の反対側（横方向計測ラインＷ１の上側）に、横方向計測ラインＷ１，Ｗ２の間隔ΔＹ’と等間隔になるように横方向計測ラインＷ２’を設定し、この横方向計測ラインＷ２’と横方向計測ラインＷ１とを用いてハイライト部２１ａ，２１ｂの下端位置を計測する。
【００４１】
かくして、最終的にはハイライト部２１ａ，２１ａの上端の座標（Ｘ９，Ｙ９）、（Ｘ１０，Ｙ１０）と、下端の座標（Ｘ１１，Ｙ１１）、（Ｘ１２，Ｙ１２）とを求めることができる。即ち、ハイライト部２１ａ，２１ｂの長さを求めることができる。
【００４２】
そして、以上のような位置計測処理を行う中で次のような検査を行ったことになる。
【００４３】
圧着部１ｂの表面に金属片や電線屑が付着している場合には、計測されたハイライト部２１ａ又は２１ｂの長さが短くなるため、不良と判断することができる。また、図８に示すように、圧着部１ｂの表面に圧着部１ｂからはみ出した芯線２ａ−１が巻き付いている場合にも同様に不良と判断することができる。つまり、圧着部１ｂの表面に付着した金属片や電線、圧着部１ｂの表面に巻き付いた芯線２ａ−１等は、ハイライト部２１ａ又は２１ｂに濃度差を出すため、上記位置計測の段階で検出されることになる。
【００４４】
また、ここまでの計測で圧着部１ｂの位置を表すデータ（Ｘ，Ｙ，θ）が求まったことになる。従って、次に、この圧着部１ｂの位置を表すデータ（Ｘ，Ｙ，θ）を基に検査処理を行う。
【００４５】
（２）検査処理
図９に示すように、圧着部１ｂからはみ出した芯線２ａ−２が折れ曲がった状態で圧着部１ｂの周辺に延びている場合、この芯線２ａ−２へ照明装置７によって光を照射すると、テレビカメラ３に対して芯線２ａ−２の基端側部分２ａ−２Ａでは光が正反射し、芯線２ａ−２の先端側部分２ａ−２Ｂでは光が反射しない。このため、図１０に示すように、芯線２ａ−２の基端側部分２ａ−２Ａの画像は白色となり、先端側部分２ａ−２Ｂの画像は黒色となる。
【００４６】
従って、このはみ出した芯線２ａ−２を検出するために背景１０を中間色として、この背景１０との濃度差を出すようにしている。例えば、濃淡画像で黒−白を０−２５５とすると、黒：０、白：２５５、中間色：１００程度となり、これより濃度差を出すことができる。具体的には次のような処理を行う。
【００４７】
図１１に示すように圧着部１ｂの画像の周辺に予め設定した計測エリア１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７，１８，１９の位置を、上記の位置計測処理において計測したデータ（Ｘ，Ｙ，θ）を基に補正して、圧着部１ｂの位置に対応した計測エリア１１〜１９を生成する。そして、各計測エリア１１〜１９に対して濃度を予め設定し、各計測エリア１１〜１９内におけるこの特定濃度の画素数をカウントして、このカウント値が予め設定した判定値内であれば良と判定し、判定値以上であれば不良と判定する。
【００４８】
例えば、計測エリア１６〜１９では、背景５が中間色であるから、０〜５０と１５０〜２５５の濃度の画素数をカウントする。その結果、正常であれば、即ち計測エリア１６〜１９内にはみ出した芯線が存在しなければ、計測エリア１６〜１９内の画素の濃度は全て１００程度となり、図１２に示すようなヒストグラムとなることから、０〜５０と１５０〜２５５の濃度の画素数のカウント値は０となり、判定値以内となって、良と判定される。
【００４９】
一方、計測エリア１６〜１９の何れかに圧着部１ｂからはみ出した芯線２ａ−２が出現すると、当該計測エリアでは、芯線２ａ−２の画像が黒又は白となるため、０〜５０又は１５０〜２５５の濃度の画素が現れることになり、当該濃度の画素数のカウント値が判定値以上となって、不良と判定される。
【００５０】
従って、本実施の形態１に係る圧着端子検査装置によれば、金属片や電線屑が圧着部１ｂの表面に付着したり、圧着部１ｂからはみ出した芯線２ａ−２が圧着部１ｂの表面に巻き付いたりしているような場合には、これらを、位置計測処理において、ハイライト部２１ａ，２１ｂの画像と、横方向計測ラインＷ１，Ｗ２（Ｗ２’）及び縦方向計測ラインＷ３，Ｗ４とからハイライト部２１ａ，２１ｂの横方向位置、縦方向位置及び傾きを求める段階で検出して、不良と判定することができる。
【００５１】
また、圧着部１ｂからはみ出した芯線が圧着部１ｂの周辺に延びているような場合には、これを、検査処理において、位置計測処理で求めたハイライト部２１ａ，２１ｂの横方向位置、縦方向位置及び傾きを基に圧着部１ｂの画像の周辺に予め設定した計測エリアを補正し、この補正した計測エリア内における特定濃度の画素数をカウントすることによって検出し、不良と判定することができる。
【００５２】
即ち、圧着部１ｂの画像から多くの情報を得て、圧着部１ｂの圧着状態の良・不良を正確に検査することができる。
【００５３】
更には、ハイライト部２１ａ，２１ｂの位置計測を、横方向計測ラインＷ１，Ｗ２（或いはＷ２’）の位置をハイライト部の縦方向に所定の間隔ΔＹだけ順次移動させて数回行うことにより、ハイライト部２１ａ，２１ｂの横方向に凹凸があっても、この凹凸に影響されずに、ハイライト部２１ａ，２１ｂの縦方向端部（上端及び下端）の位置を正確に検出して、圧着部１ｂの圧着状態の良・不良を正確に検査することができる。
【００５４】
ところで、上記の位置計測は圧着部１ｂに発生するハイライト部２１ａ，２１ｂが明瞭で安定している場合に有効な計測であるが、現実的には、圧着端子１の金属材質によっては光の反射が比較的弱いことや、接圧機によっては圧着部１ｂの表面がきれいな山形の曲線にならないこと等から、圧着部１ｂの表面にハイライト部２１ａ，２１ｂが明瞭には発生しない場合がある。そこで、次の実施の形態２と実施の形態３と実施の形態４では、かかる場合にも対応することのできる圧着端子検査装置について説明する。
【００５５】
＜実施の形態２＞
図１３は本発明の実施の形態２に係る圧着端子検査装置の構成図である。なお、本実施の形態２に係る圧着端子検査装置は、位置計測処理を行う場合と検査処理を行う場合とで圧着端子の背景色を機械的に変えようとするものである。従って以下では、この点を詳細に説明し、その他の機能については上記実施の形態１に係る圧着端子検査装置と同様であるため説明を省略する。
【００５６】
計測エリア１１〜１９を用いた検査処理では背景を中間色とする必要があるが、この中間色の背景のまま位置計測処理を行うと、ハイライト部２１ａ，２１ｂがあまり明瞭でない場合、ハイライト部２１ａ，２１ｂとハイライト部以外の部分２２ａ，２２ｂとの濃度差と、ハイライト部以外の部分２２ａ，２２ｂと背景との濃度差が同程度となってしまい、ハイライト部の位置計測を行うことができなくなってしまう。
【００５７】
そこで、本実施の形態２に係る圧着端子検査装置では、図１３に示すように、中間色の背景５と圧着端子１との間に黒色の背景１０が配設されている。この黒色の背景１０は、その図中左端部がシリンダ６のピストンロッド６ａの先端に設けられた把持具６ｂによって把持されており、ピストンロッド６ａの伸縮によって、圧着端子１の後方位置と同後方位置から外れた位置とに移動することができるようになっている。このため、位置計測処理を行う場合と検査処理を行う場合とで、圧着端子１の背景色を黒色と中間色とに切り換えることができる。
【００５８】
即ち、位置計測処理時には、シリンダ６により背景１０を圧着端子１の後方に移動させて圧着端子１の背景色を黒色（背景１０）にすることによって、背景の濃度レベルを下げられるようにし、位置計測処理終了後（検査処理時）には、再びシリンダ６により背景１０を圧着端子１の後方位置から外れた位置に移動させて、圧着端子１の背景色を中間色（背景５）とすることができるようになっている。
【００５９】
従って、本実施の形態２に係る圧着端子検査装置によれば、位置計測処理を行うときと検査処理を行うときとで、黒色の背景と中間色の背景とに交換するため、それぞれの処理に適した背景色が得られる。
【００６０】
そして、位置計測処理時には圧着端子１の背景色を黒色に換えて、背景の濃度レベルを下げることができるため、圧着部１ｂに発生するハイライト部２１ａ，２１ｂがあまり明瞭ではなくても、このハイライト部２１ａ，２１ｂとハイライト部以外の部分２２ａ，２２ｂとの濃度差と、ハイライト部以外の部分２２ａ，２２ｂと背景１０（黒色）との濃度差とが異なることになり、ハイライト部２１ａ，２１ｂの位置計測を行うことができる。
【００６１】
なお、背景を交換するのではなく、位置計測処理時と検査処理時とでステーションを別にして背景色を換える方法も考えられるが、この方法では圧着端子１を一方のステーションから他方のステーションに移動させる際に圧着端子１の位置がずれてしまう可能性があり、あまり望ましくない。
【００６２】
また、背景の交換手段としては、上記のようなシリンダを用いたものに限定するものではなく、黒色の背景と中間色の背景とを適宜交換することができるもであればよい。例えば、図１４（ａ）又は（ｂ）に示すように、中間色の背景５と黒色の背景１０とを水平軸３１回り又は鉛直軸３２回りに図示しないモータによって回転させるようにしたり、図１４（ｃ）に示すように、図示しないモータでローラ３３を駆動することにより、無端のベルト状にした背景３６を循環させて背景３６の中間色側３６ａと黒色側３６ｂとを交換するようにしたりしてもよい。
【００６３】
＜実施の形態３＞
図１５は本発明の実施の形態３に係る圧着端子検査装置の構成図、図１６は圧着部に４本のハイライト部を発生させたときの状態を示す説明図、図１７は４本のハイライト部に基づく位置計測処理の説明図、図１８は４本のハイライト部に基づく他の位置計測処理の説明図である。なお、本実施の形態３に係る圧着端子検査装置は、４本のハイライト部に基づいて位置計測処理を行うこと特徴とするものであり、従って、以下ではこの点を詳細に説明し、その他の機能については上記実施の形態１に係る圧着端子検査装置と同様であるため説明を省略する。
【００６４】
本実施の形態３に係る圧着端子検査装置では、図１５に示すように、圧着端子１の上方に２台の照明装置７，３７が配設されており、これらの照明装置７，３７によって圧着部１ｂへ２箇所から光を照射することにより、図１６に示すように、圧着部１ｂの表面の右側と左側とに２本ずつ、合計４本のハイライト部４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄを発生させようになっている。
【００６５】
画像処理装置４では、これら４本のハイライト部４１ａ〜４１ｄの画像に対して、図１７又は図１８に示すような位置計測処理を行う。
【００６６】
即ち、図１７に示すように、４本のハイライト部４１ａ〜４１ｄの画像に対して、上記実施の形態１と同様に、横方向計測ラインＷ１，Ｗ２を用いて位置計測処理を行う。その際、例えば３本のハイライト部４１ａ，４１ｂ，４１ｄの画像にはくすみ４１ａ−１，４１ｂ−１，４１ｄ−１があり、１本のハイライト部４１ｃだけがくすみがなくて正常であるとすると、ハイライト部４１ａ，４１ｂ，４１ｄの画像に対する位置計測処理においては、くすみ４１ａ−１，４１ｂ−１，４１ｄ−１の影響でハイライト部４１ａ，４１ｂ，４１ｄの計測長さが短くなり、ハイライト部４１ｃの画像に対する位置計測処理においては、ハイライト部４１ｃの計測長さが正常な長さとなる。そこで、この場合には、正常な１本のハイライト部４１ｃの横方向位置、縦方向位置及び傾きの計測データ（Ｘ，Ｙ，θ）を基準データして、検査処理を行う。
【００６７】
つまり、画像処理装置４の位置計測処理では、４本のハイライト部４１ａ〜４１ｄの画像に対して横方向位置、縦方向位置及び傾きを求める処理を行い、４本のハイライト部のうちの正常な何れか１本のハイライト部４１ａ，４１ｂ，４１ｃ又は４１ｄの横方向位置、縦方向位置及び傾きを基準データとし、画像処理装置４の検査処理では、この基準データに基づいて処理を行う。
【００６８】
従って、ハイライト部にくすみがある場合でも、４本のハイライト部４１ａ〜４１ｄのうちの少なくとも１本のハイライト部が正常であれば、このハイライト部の位置計測データを基準データとして確実に検査処理を行うことができる。なお、全てのハイライト部にくすみがある場合には正確な検査処理を行うことができないが、上記の如くハイライト部を４本としたことによって、その確率は低くなっている。
【００６９】
或いは、図１８に示すように、圧着部１ｂの長さ（即ち正常なハイライト部の長さ）を基準長さＬ２として予め設定し、画像処理装置４の位置計測処理では、例えばハイライト部４１ａ〜４１ｄにくすみ４１ａ−１，４１ｂ−１，４１ｃ−１，４１ｄ−１があるために、計測したハイライト部４１ａ〜４１ｄの長さが基準長さＬ２よりも短い場合には、ハイライト部４１ａ〜４１ｄの計測長さが基準長さＬ２になるまでスキップして計測する。つまり、途中のくすみ４１ａ−１〜４１ｄ−１をスキップしてハイライト部４１ａ〜４１ｄの上端位置を計測する。ハイライト部４１ａ〜４１ｄの下端位置も同様にして計測する。
【００７０】
そして、４本のハイライト部４１ａ〜４１ｂの位置関係が正常であれば、このときに得られた横方向位置、縦方向位置及び傾きの計測データ（Ｘ，Ｙ，θ）を基準データとし、画像処理装置４の検査処理では、この基準データに基づいて処理を行う。
【００７１】
従って、例えば４本のハイライト部４１ａ〜４１ｄの全てにくすみ４１ａ−１，４１ｂ−１，４１ｃ−１，４１ｄ−１があるような場合でも、４本のハイライト部４１ａ〜４１ｂの位置関係が正常であることが確認できれば、このときの位置計測データを基準データとして確実に検査処理を行うことができる。
【００７２】
＜実施の形態４＞
図１９は本発明の実施の形態４に係る圧着端子検査装置の画像処理装置による位置計測処理（横方向計測処理）の方法を示す説明図、図２０は大きいサイズの圧着端子と小さいサイズの圧着端子における横方向計測ラインと計測エリアとを示す説明図、図２１（ａ）、（ｂ）は圧着端子を電線の端部に圧着したときの状態を示す側面図及び断面図、図２２は画像処理装置による検査処理の方法を示す説明図である。なお、本実施の形態４に係る圧着端子検査装置は、画像処理装置における位置計測処理においてパターンマッチングを行うことを特徴とするものであり、従って、以下では、この画像処理について説明し、圧着端子検査装置の全体的な構成については、上記実施の形態３の圧着端子検査装置（図１３）と同様であるため、説明を省略する。
【００７３】
本実施の形態４に係る圧着端子検査装置の画像処理装置では、次のような位置計測処理及び検出処理を行う。
【００７４】
（１）位置計測処理
上記実施の形態１においても述べたように、図１９に示す圧着端子１０１は、自動接圧機により固定部１０１ｃの下方で電線１０２がクランプされた状態では、左右方向のずれはあるが、前後方向のずれはない（図２参照）。また、接続部１０１ａの形状は圧着端子によって様々であるが、電線１０２の芯線１０２ａに圧着される圧着部１０１ｂは圧着端子の種類によってサイズは異なるものの、その形状は一様である。
【００７５】
そこで、横方向の計測ラインによりハイライト部（即ち圧着部）の横方向位置を計測し、次にパターンマッチングにより圧着部の縦方向位置を計測する。具体的には次のような処理を行う。
【００７６】
▲１▼ 横方向位置（テレビカメラ取込画像でＸ軸方向位置）の計測
この横方向位置計測は、上記実施の形態１と同様に行う。即ち、図１９に示すように、２本の横方向計測ラインＷ１，Ｗ２とハイライト部１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ，１０３ｄの画像の左右両端との各交点の座標（Ｘ１，Ｙ１）、（Ｘ２，Ｙ２）、（Ｘ３，Ｙ３）、（Ｘ４，Ｙ４）、（Ｘ５，Ｙ５）、（Ｘ６，Ｙ６）、（Ｘ７，Ｙ７）、（Ｘ８，Ｙ８）を求める。
【００７７】
横方向計測ラインＷ１，Ｗ２は、圧着部１０３ｂの位置が左右に傾斜せず正常な場合に圧着部１０３ｂの画像の中央部分に位置するように設定する。但し、１つのテレビカメラの視野で検査を行うため、図２０（ａ）、（ｂ）に示すように、大きいサイズの圧着端子１０３と小さいサイズの圧着端子１０３とでは、画面１０４における圧着部１０１ｂの画像位置が異なるため、圧着端子１０１の種類（サイズ）に応じて横方向計測ラインＷ１，Ｗ２の位置を設定しておく。
【００７８】
次に、横方向計測ラインＷ１，Ｗ２に基づいて求めた（Ｘ，Ｙ）座標から、次式によってハイライト部２１ａ，２１ｂ（即ち圧着部１ｂ）の傾きθを計算する。
【００７９】
θ１＝ｔａｎ-1｛（Ｙ１−Ｙ５）／（Ｘ１−Ｘ５）｝
θ２＝ｔａｎ-1｛（Ｙ２−Ｙ６）／（Ｘ２−Ｘ６）｝
θ３＝ｔａｎ-1｛（Ｙ３−Ｙ７）／（Ｘ３−Ｘ７）｝
θ４＝ｔａｎ-1｛（Ｙ４−Ｙ８）／（Ｘ４−Ｘ８）｝
θ＝（θ１＋θ２＋θ３＋θ４）／４
【００８０】
▲２▼ 縦方向位置（テレビカメラ取込画像でＹ軸方向位置）の計測
図２０に示すように、上記の横方向位置計測において求めたハイライト部１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ，１０３ｄ（即ち圧着部１０１ｂ）の横方向位置（Ｘ座標）から、圧着部１０１ｂの縦方向位置を計測するための計測エリア１０５を、圧着部１０１ｂの画像の図中下端部を囲むように生成する。なお、圧着部１０１ｂの図中上端部側に計測エリア１０５を生成してもよい。
【００８１】
そして、この計測エリア１０５において、圧着部１０１ｂの端部の形状データに基づきパターンマッチングにより圧着部１０１ｂの縦方向位置を求める。
【００８２】
圧着部１０１ｂの端部の形状は、上記の横方向計測ラインＷ１，Ｗ２の教示を行う際に組み合わせて教示しておく。なお、１つのテレビカメラの視野で検査を行うので、図２０（ａ）、（ｂ）に示すように、圧着端子１０１のサイズにより画面１０４における圧着部１０１ｂの画像位置が異なるため、圧着端子１０１の種類（サイズ）に応じて、それぞれ圧着部１０１ｂの端部の形状データを設定しておく。
【００８３】
図２１に示すように、圧着部１０１ｂの端部は、カシメ部１０１ｂ−１，１０１ｂ−２でありカシメ効果が得られるようになっている。なお、カシメ部は圧着部の一端側、他端側或いは両側に存在する場合がある。
【００８４】
ここまでの計測で、圧着端子１０１の基準位置（Ｘ，Ｙ，θ）が求まったことになる。
【００８５】
（２）検査処理
この検査処理は、上記実施の形態１と同様に行う。即ち、図２２に示すように圧着部１０１ｂの画像の周辺に予め設定した計測エリア１１１，１１２，１１３，１１４，１１５，１１６，１１７，１１８，１１９の位置を、上記の位置計測処理において計測したデータ（Ｘ，Ｙ，θ）を基に補正して、圧着部１ｂの位置に対応した計測エリア１１１〜１１９を生成する。そして、各計測エリア１１〜１９に対して濃度を予め設定し、各計測エリア１１１〜１１９内における特定濃度の画素数をカウントして、このカウント値が予め設定した判定値内であれば良と判定し、判定値以上であれば不良と判定する。
【００８６】
計測エリア１１６〜１１９については、背景が中間色（中間濃度）であるから、０〜５０と１５０〜２５５というように上下の濃度値の画素のみをカウントする。このとき、正常であれば、濃度ヒストグラムは図１２のようになるため、画素カウント値は０となる。一方、計測エリア１１６〜１１９内の何れかに不良の原因である芯線１０２ａの画像が出現すると、この画像は白或いは黒となるため、画素カウント値は０以外となり、不良を検知する。
【００８７】
従って、本実施の形態４に係る圧着端子検査装置によれば、ハイライト部１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ，１０３ｄの画像と横方向計測ラインＷ１，Ｗ２とから求めた横方向位置に基づいて生成した計測エリア１０５において、パターンマッチングにより圧着部１０１ｂの縦方向位置を求めるため、圧着部１０１の光沢に変化があっても、即ちくすみ等があってハイライト部１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ，１０３ｄが明瞭でなくても、このことに影響されずに、圧着部１０１ｂの縦方向位置を計測することができる。
【００８８】
つまり、上記実施の形態１のように縦方向計測ラインを用いて縦方向位置を計測する場合にはハイライト部１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ，１０３ｄのくすみ等によって誤った計測をすることがあるが、本実施の形態４では、パターンマッチングによって縦方向位置を計測するため、ハイライト部１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ，１０３ｄのくすみ等によって誤った計測をすることがなくなる。
【００８９】
【発明の効果】
以上、発明の実施の形態と共に具体的に説明したように、本発明の圧着端子検査装置によれば、金属片や電線屑が圧着部の表面に付着したり、圧着部からはみ出した芯線が圧着部の表面に巻き付いたりしているような場合には、これらを、位置計測処理において、ハイライト部の画像と横方向計測ライン及び縦方向計測ラインとからハイライト部の横方向位置、縦方向位置及び傾きを求める段階で検出して、不良と判定することができる。
【００９０】
また、圧着部からはみ出した芯線が圧着部の周辺に延びているような場合には、これを、検査処理において、位置計測処理で求めたハイライト部の横方向位置、縦方向位置及び傾きを基に圧着部の画像の周辺に予め設定した計測エリアを補正し、この補正した計測エリア内における所定濃度の画素数をカウントすることによって検出し、不良と判定することができる。
【００９１】
即ち、圧着部の画像から多くの情報を得て、圧着部の圧着状態の良・不良を正確に検査することができる。
【００９３】
また、位置計測処理を行うときと検査処理を行うときとで、圧着端子の背景を黒色の背景と中間色の背景とに交換するため、それぞれの処理に適した背景色が得られる。そして、位置計測処理時には圧着端子の背景色を黒色に換えて、背景の濃度レベルを下げることができるため、圧着部に発生するハイライト部があまり明瞭ではなくても、このハイライト部とハイライト部以外の部分との濃度差と、ハイライト部以外の部分と背景（黒色）との濃度差とが異なることになり、ハイライト部の位置計測を行うことができる。
【００９７】
そして、上記本発明の圧着端子検査装置により圧着端子の検査を自動化することよって、２４時間運転を行うことも可能になり、また、人による検査結果のバラツキやミス（見逃し）や疲れによる間違い等がなくなって、品質が向上し、更には、検査データのトレースを自動的に行うこともできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る圧着端子検査装置の構成図である。
【図２】自動接圧機によってクランプされた圧着端子の状態を示す説明図である。
【図３】圧着端子の圧着部にハイライト部を発生させたときの状態を示す説明図である。
【図４】大きいサイズと小さいサイズの圧着端子の圧着部の画像を示す説明図である。
【図５】画像処理装置による位置計測処理の方法を示す説明図である。
【図６】画像処理装置による位置計測処理の方法を示す説明図である。
【図７】画像処理装置による位置計測処理の方法を示す説明図である。
【図８】画像処理装置による位置計測処理の方法を示す説明図である。
【図９】画像処理装置による検査処理の方法を示す説明図である。
【図１０】画像処理装置による検査処理の方法を示す説明図である。
【図１１】画像処理装置による検査処理の方法を示す説明図である。
【図１２】画像処理装置による検査処理の方法を示す説明図である。
【図１３】本発明の実施の形態２に係る圧着端子検査装置の構成図である。
【図１４】各種の背景交換手段の構成図である。
【図１５】本発明の実施の形態３に係る圧着端子検査装置の構成図である。
【図１６】圧着部に４本のハイライト部を発生させたときの状態を示す説明図である。
【図１７】４本のハイライト部に基づく位置計測処理の説明図である。
【図１８】４本のハイライト部に基づく他の位置計測処理の説明図である。
【図１９】本発明の実施の形態４に係る圧着端子検査装置の画像処理装置による位置計測処理（横方向計測処理）の方法を示す説明図である。
【図２０】大きいサイズの圧着端子と小さいサイズの圧着端子における横方向計測ラインと計測エリアとを示す説明図である。
【図２１】圧着端子を電線の端部に圧着したときの状態を示す側面図及び断面図である。
【図２２】画像処理装置による検査処理の方法を示す説明図である。
【図２３】（ａ）は圧着端子を電線の端部に圧着したときの状態を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線矢視断面図である。
【符号の説明】
１ 圧着端子
１ａ 接続部
１ｂ 圧着部
１ｃ 固定部
２ 電線
２ａ 芯線
２ａ−１，２ａ−２ はみ出した芯線
２ｂ 被覆材
３ テレビカメラ
４ 画像処理装置
５，１０，３６ 背景
６ シリンダ
６ａ ピストンロッド
６ｂ 把持具
７，３７ 照明装置
８ クランプ装置
１１，１２，１３、１４，１５、１６，１７，１８，１９ 計測エリア
２１ａ，２１ｂ，４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄ ハイライト部
３１ 水平軸
３２ 鉛直軸
３３ ローラ
１０１ 圧着端子
１０１ａ 接続部
１０１ｂ 圧着部
１０１ｃ 固定部
１０２ 電線
１０２ａ 芯線
１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ，１０３ｄ ハイライト部
１０５ 計測エリア
１１１，１１２，１１３，１１４，１１５，１１６，１１８，１１９ 計測エリア
Ｌ１ 縦方向計測ラインの長さ
Ｌ２ 基準長さ
Ｗ１，Ｗ２，Ｗ２’ 横方向計測ライン
Ｗ３，Ｗ４，Ｗ５，Ｗ６ 縦方向計測ライン
【発明の属する技術分野】
本発明は圧着端子検査装置に関し、電線端部に圧着した圧着部の圧着状態の良・不良を画像処理によって検査する圧着端子検査装置に適用して有用なものである。
【０００２】
【従来の技術】
図２３（ａ）は圧着端子を電線の端部に圧着したときの状態を示す平面図、図２３（ｂ）は図２３（ａ）のＡ−Ａ線矢視断面図である。
【０００３】
図２３に示すように、圧着端子１は、接続部１ａと圧着部１ｂと固定部１ｃとからなる金属性の部材である。接続部１ａは、電気機器の端子に接続される部分であり、その形状は図示ようなリング状だけでなく、各種の圧着端子によって様々である。一方、圧着部１ｂは、自動接圧機等によって電線２の端部の芯線２ａに圧着処理され、断面形状が２つの山形状にとなる部分であり、各種の圧着端子によってサイズは異なるものの、その形状は一様である。固定部１ｃは、自動接圧機等によって電線２の端部の被覆材２ｂに圧着固定される部分である。
【０００４】
従来、かかる圧着端子１の圧着部１ｂの圧着状態を画像処理によって検査する場合には、一般に、テレビカメラ等の撮像手段によって圧着部１ｂを撮像し、このときの画像を画像処理手段により画像処理して圧着状態の良・不良を判定していた。具体的には、撮像手段によって撮像した圧着部１ｂのシルエット画像を画像処理装置に取り込み、この画像処理装置で前記シルエット画像を画像処理して圧着状態の良・不良を判定するように構成されていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の圧着端子検査装置では、シルエット画像に基づいて画像処理を行うため、これによって得られる情報は圧着部１ｂの外形情報だけであり、画像の情報量が少ない。このため、例えば芯線２ａのうちの何本かが圧着部１ｂからはみ出してシルエット部（圧着部１ｂ）の周辺にまで延びているような場合には当該圧着不良を検出することができるが、シルエット部における圧着不良は検出することができなかった。即ち、圧着部１ｂからはみ出した何本かの芯線が圧着部１ｂに巻き付いているような場合や、金属片や電線屑が圧着部１ｂに付着している場合などには、当該圧着不良を検出することができなかった。このため、正確な検査が行えないという欠点があった。
【０００６】
また、照明手段によって撮像手段の撮像方向から被検査体に光を照射し、このときの被検査体の反射画像を前記撮像手段を介して画像処理手段に取り込むことにより、多くの画像情報を得るようにした検査装置も存在するが、この検査装置を圧着端子１の検査に適用した場合には、圧着した金属部分（圧着部１ｂ）の光沢の変化を不良と誤判断してしまうという欠点があった。
【０００７】
従って本発明は上記従来技術に鑑み、圧着部の画像から多くの画像情報を得て、圧着部の圧着状態の良・不良を正確に検査することができる圧着端子検査装置を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明の圧着端子検査装置は、電線端部の芯線に圧着した圧着部の圧着状態を画像処理によって検査する圧着端子検査装置であって、
前記圧着部に光を照射して、前記圧着部の表面に帯状のハイライト部を発生させる照明手段と、
この照明手段により前記圧着部の表面に前記ハイライト部を発生させた状態で、前記圧着部を撮像する撮像手段と、
この撮像手段によって得られた画像に基づく画像処理として、前記ハイライト部の画像と横方向計測ライン及び縦方向計測ラインとから前記ハイライト部の横方向位置、縦方向位置及び傾きを求めると共に、このときに前記圧着部の表面における金属片や電線屑の付着又は前記芯線のはみ出しの有無を検査する位置計測処理と、この位置計測処理において求めた前記ハイライト部の横方向位置、縦方向位置及び傾きに基づいて前記圧着部の画像の周辺に予め設定した計測エリアを補正し、この補正した計測エリア内における所定濃度の画素をカウントして、前記圧着部の周辺における前記芯線のはみ出しの有無を検査する検査処理とを行う画像処理手段とを備え、
前記位置計測処理を行うときには前記圧着端子の背景を黒色の背景とし、前記検査処理を行うときには前記圧着端子の背景を中間色の背景とする背景交換手段を備えたことを特徴とする。
【００１４】
従って、上記本発明の圧着端子検査装置によれば、金属片や電線屑が圧着部の表面に付着したり、圧着部からはみ出した芯線が圧着部の表面に巻き付いたりしているような場合には、これらを、位置計測処理において、ハイライト部の画像と横方向計測ライン及び縦方向計測ラインとからハイライト部の横方向位置、縦方向位置及び傾きを求める段階で検出して、不良と判定することができる。
【００１５】
また、圧着部からはみ出した芯線が圧着部の周辺に延びているような場合には、これを、検査処理において、上記位置計測処理で求めたハイライト部の横方向位置、縦方向位置及び傾きを基に圧着部の画像の周辺に予め設定した計測エリアを補正し、この補正した計測エリア内における所定濃度の画素数をカウントすることによって検出し、不良と判定することができる。
【００１７】
また、位置計測処理を行うときと検査処理を行うときとで、背景交換手段により圧着端子の背景を黒色の背景と中間色の背景とに交換するため、それぞれの処理に適した背景色が得られる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
【００２２】
＜実施の形態１＞
図１は本発明の実施の形態１に係る圧着端子検査装置の構成図である。同図に示すように、電線２の端部の芯線２ａに圧着された圧着端子１（圧着部１ｂ）の上方には、撮像手段であるテレビカメラ３が配設されており、このテレビカメラ３には画像処理手段である画像処理装置４が接続されている。画像処理装置４では画像処理として、位置計測処理と検査処理とを行う。また、圧着部１ｂの上方には照明装置７が配設されており、この照明装置７によって圧着部１ｂに光を照射するようになっている。一方、圧着部１ｂの下方には中間色の背景５が配設されている。
【００２３】
従って、詳細は後述するが、この圧着端子検査装置では、照明装置７によって圧着部１ｂに光を照射した状態で、テレビカメラ３によって圧着部１ｂを撮像し、このときの圧着部１ｂの画像に対して画像処理装置４で位置計測処理と検査処理とを行うことにより、圧着部１ｂの圧着状態の良・不良を検査する。
【００２４】
以下、この圧着端子検査装置について図１〜図１２に基づき、詳細に説明する。なお、図２は自動接圧機によってクランプされた圧着端子の状態を示す説明図、図３は圧着端子の圧着部にハイライト部を発生させたときの状態を示す説明図、図４は大きいサイズと小さいサイズの圧着端子の圧着部の画像を示す説明図、図５、図６、図７及び図８は画像処理装置による位置計測処理の方法を示す説明図、図９、図１０、図１１及び図１２は画像処理装置による検査処理の方法を示す説明図である。
【００２５】
図１１に示すように、画像処理装置４では、圧着部１ｂの画像の周辺に計測エリア１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７，１８，１９を設定して検査処理を行うが（詳細後述）、図２に示すように、圧着部１ｂを電線２の端部の芯線２ａに圧着する際、自動接圧機のクランプ装置８では圧着部１ｂよりも下方の電線２をクランプするため、圧着端子１の前後方向（図２の紙面と直交する方向）の位置は一定になるものの、圧着端子１の図中左右方向位置は圧着端子１がクランプ部を中心に回動することにより、図中に一点鎖線で示すように傾斜してしまうため、一定にはならず不安定な状態となる。
【００２６】
そこで、まず、図３に示すように圧着部１ｂの表面に発生させたハイライト部２１ａ，２１ｂを利用して圧着部１ｂの位置を計測する。即ち、前述のように、圧着部１ｂは各種の圧着端子によってサイズは異なるものの、その形状は一様であるため、この圧着部１ｂの表面には、正常な場合、照明装置７から光を照射することによって右側と左側とに１本ずつ安定的にハイライト部２１ａ，２１ｂを発生させることができる。
【００２７】
従って、本圧着端子検査装置では、圧着部１ｂの表面にハイライト部２１ａ，２１ｂを発生させた状態で、テレビカメラ３により圧着部１ｂを撮像し、画像処理装置４により、このときの圧着部１ｂ（ハイライト部２１ａ，２１ｂ）の画像に基づいて圧着部１ｂの位置を計測する（位置計測処理）。続いて、画像処理装置４により、上記位置計測処理で得られた圧着部１ｂの位置情報を基に計測エリア１１〜１９を補正して圧着状態の検査を行う（検査処理）。この画像処理装置４による位置計測処理と検査処理の詳細は次の通りである。
【００２８】
（１）位置計測処理
前述のように 自動接圧機にクランプされた圧着端子１は、左右方向のずれはあるが、前後方向のずれはない。そこで、横方向の計測ラインによりハイライト部の横方向位置を計測し、次に縦方向の計測ラインによりハイライト部の縦方向位置を計測する。具体的には次のような処理を行う。
【００２９】
▲１▼ 横方向位置（テレビカメラ取込画像でＸ軸方向位置）の計測
図３に示すように、２本の横方向計測ラインＷ１，Ｗ２とハイライト部２１ａ，２１ｂの画像の左右両端との交点の座標を求める。即ち、図５（ａ）に示すように、各交点の座標（Ｘ１，Ｙ１）、（Ｘ２，Ｙ２）、（Ｘ３，Ｙ３）、（Ｘ４，Ｙ４）、（Ｘ５，Ｙ５）、（Ｘ６，Ｙ６）、（Ｘ７，Ｙ７）、（Ｘ８，Ｙ８）を求める。但し、Ｙ座標は横方向計測ラインＷ１，Ｗ２を設定することによって一義的に定まる。従って、ここではＸ座標を計測することになる。
【００３０】
なお、横方向計測ラインＷ１，Ｗ２は、圧着部１ｂの位置が左右に傾斜せず正常な場合に、圧着部１ｂの画像の中央部分に位置するように設定する。但し、１つのテレビカメラ３の視野で検査を行うため、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、大きいサイズの圧着端子１と小さいサイズの圧着端子１とでは、画面２２における圧着部１ｂの画像位置が異なるため、圧着端子１の種類（サイズ）に応じて横方向計測ラインＷ１，Ｗ２の位置を設定しておく。
【００３１】
次に、横方向計測ラインＷ１，Ｗ２に基づいて求めた（Ｘ，Ｙ）座標から、次式によってハイライト部２１ａ，２１ｂ（即ち圧着部１ｂ）の傾きθを計算する。
【００３２】
θ１＝ｔａｎ-1｛（Ｙ１−Ｙ５）／（Ｘ１−Ｘ５）｝
θ２＝ｔａｎ-1｛（Ｙ２−Ｙ６）／（Ｘ２−Ｘ６）｝
θ３＝ｔａｎ-1｛（Ｙ３−Ｙ７）／（Ｘ３−Ｘ７）｝
θ４＝ｔａｎ-1｛（Ｙ４−Ｙ８）／（Ｘ４−Ｘ８）｝
【００３３】
▲２▼ 縦方向位置（テレビカメラ取込画像でＹ軸方向位置）の計測
図５（ｂ）に示すように、上記横方向位置計測において求めた（Ｘ，Ｙ）座標と傾きθとに基づいて縦方向計測ラインＷ３を生成し、この縦方向計測ラインＷ３を用いてＹ軸方向の計測を行う。
【００３４】
即ち、縦方向計測ラインＷ３の始点は、横方向計測ラインＷ１によって計測したＸ座標（Ｘ１）にΔＸ（予め設定した値）を加えた座標とする。つまり、縦方向計測ラインＷ３の始点の（Ｘ，Ｙ）座標を、次式によって求めた座標（ＸＣ１，ＹＣ１）とする。
【００３５】
ＸＣ１＝Ｘ１＋ΔＸ
ＹＣ１＝Ｙ１
【００３６】
この座標（ＸＣ１，ＹＣ１）を始点に、上記横方向位置計測において求めた傾きθ１で、長さＬ１の縦方向計測ラインＷ３を生成する。そして、この縦方向計測ラインＷ３とハイライト部２１ａの画像の上端との交点の座標（Ｘ９，Ｙ９）を求める。なお、座標（Ｘ２，Ｙ２）と傾きθ２とを用いて縦方向計測ラインＷ３を生成することもできる。
【００３７】
右側のハイライト部２１ｂの画像に対しても上記と同様の処理を行うことにより、縦方向計測ラインＷ４を生成し、この縦方向計測ラインＷ４とハイライト部２１ｂの画像の上端との交点の座標（Ｘ１０，Ｙ１０）を求める。
【００３８】
しかし、ハイライト部２１ａ，２１ｂの画像の横方向の左端側又は右端側に凹凸部があるような場合には、１回の位置計測では圧着部１ｂの位置を正確に計測することができない。例えば、図６（ａ）に示すように、ハイライト部２１ａの左端側に凹部２１ａ−１があって、この凹部２１ａ−１に横方向計測ラインＷ２が位置するような場合には、横方向計測ラインＷ１，Ｗ２とハイライト部２１ａの画像の左端との交点の（Ｘ，Ｙ）座標から傾きを求めると、ハイライト部２１ａの実際の傾きよりも大きな傾きが得られることになり、その結果、縦方向計測ラインＷ３がハイライト部２１ａの実際の傾きよりも大きく傾くことになる。このため、ハイライト部２１ａの上端位置（座標）を正確に計測することができない。
【００３９】
そこで、ハイライト部２１ａ，２１ｂの左端側又は右端側に凹凸部があるような場合にもハイライト部２１ａ，２１ｂの上端位置を正確に計測するため、図６（ｂ）に示すように、横方向計測ラインＷ１，Ｗ２の位置を、上記のＹ座標Ｙ１，Ｙ５にΔＹ（予め設定した値）を加えた座標位置にずらして、再度上記と同様の計測を行う。このような計測を数回行うと、例えば図示のようにハイライト部２１ａの画像の左端側に凹部２１ａ−１があるような場合にも、ハイライト部２１ａの上端位置（座標）を正確に検出することができる。
【００４０】
続いて、上記と同様の計測をハイライト部２１ａ，２１ｂの下方についても行う。このときには横方向計測ラインＷ１，Ｗ２の上下位置関係を逆にする。即ち、図７に示すように、横方向計測ラインＷ１を中心にして横方向計測ラインＷ２の反対側（横方向計測ラインＷ１の上側）に、横方向計測ラインＷ１，Ｗ２の間隔ΔＹ’と等間隔になるように横方向計測ラインＷ２’を設定し、この横方向計測ラインＷ２’と横方向計測ラインＷ１とを用いてハイライト部２１ａ，２１ｂの下端位置を計測する。
【００４１】
かくして、最終的にはハイライト部２１ａ，２１ａの上端の座標（Ｘ９，Ｙ９）、（Ｘ１０，Ｙ１０）と、下端の座標（Ｘ１１，Ｙ１１）、（Ｘ１２，Ｙ１２）とを求めることができる。即ち、ハイライト部２１ａ，２１ｂの長さを求めることができる。
【００４２】
そして、以上のような位置計測処理を行う中で次のような検査を行ったことになる。
【００４３】
圧着部１ｂの表面に金属片や電線屑が付着している場合には、計測されたハイライト部２１ａ又は２１ｂの長さが短くなるため、不良と判断することができる。また、図８に示すように、圧着部１ｂの表面に圧着部１ｂからはみ出した芯線２ａ−１が巻き付いている場合にも同様に不良と判断することができる。つまり、圧着部１ｂの表面に付着した金属片や電線、圧着部１ｂの表面に巻き付いた芯線２ａ−１等は、ハイライト部２１ａ又は２１ｂに濃度差を出すため、上記位置計測の段階で検出されることになる。
【００４４】
また、ここまでの計測で圧着部１ｂの位置を表すデータ（Ｘ，Ｙ，θ）が求まったことになる。従って、次に、この圧着部１ｂの位置を表すデータ（Ｘ，Ｙ，θ）を基に検査処理を行う。
【００４５】
（２）検査処理
図９に示すように、圧着部１ｂからはみ出した芯線２ａ−２が折れ曲がった状態で圧着部１ｂの周辺に延びている場合、この芯線２ａ−２へ照明装置７によって光を照射すると、テレビカメラ３に対して芯線２ａ−２の基端側部分２ａ−２Ａでは光が正反射し、芯線２ａ−２の先端側部分２ａ−２Ｂでは光が反射しない。このため、図１０に示すように、芯線２ａ−２の基端側部分２ａ−２Ａの画像は白色となり、先端側部分２ａ−２Ｂの画像は黒色となる。
【００４６】
従って、このはみ出した芯線２ａ−２を検出するために背景１０を中間色として、この背景１０との濃度差を出すようにしている。例えば、濃淡画像で黒−白を０−２５５とすると、黒：０、白：２５５、中間色：１００程度となり、これより濃度差を出すことができる。具体的には次のような処理を行う。
【００４７】
図１１に示すように圧着部１ｂの画像の周辺に予め設定した計測エリア１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７，１８，１９の位置を、上記の位置計測処理において計測したデータ（Ｘ，Ｙ，θ）を基に補正して、圧着部１ｂの位置に対応した計測エリア１１〜１９を生成する。そして、各計測エリア１１〜１９に対して濃度を予め設定し、各計測エリア１１〜１９内におけるこの特定濃度の画素数をカウントして、このカウント値が予め設定した判定値内であれば良と判定し、判定値以上であれば不良と判定する。
【００４８】
例えば、計測エリア１６〜１９では、背景５が中間色であるから、０〜５０と１５０〜２５５の濃度の画素数をカウントする。その結果、正常であれば、即ち計測エリア１６〜１９内にはみ出した芯線が存在しなければ、計測エリア１６〜１９内の画素の濃度は全て１００程度となり、図１２に示すようなヒストグラムとなることから、０〜５０と１５０〜２５５の濃度の画素数のカウント値は０となり、判定値以内となって、良と判定される。
【００４９】
一方、計測エリア１６〜１９の何れかに圧着部１ｂからはみ出した芯線２ａ−２が出現すると、当該計測エリアでは、芯線２ａ−２の画像が黒又は白となるため、０〜５０又は１５０〜２５５の濃度の画素が現れることになり、当該濃度の画素数のカウント値が判定値以上となって、不良と判定される。
【００５０】
従って、本実施の形態１に係る圧着端子検査装置によれば、金属片や電線屑が圧着部１ｂの表面に付着したり、圧着部１ｂからはみ出した芯線２ａ−２が圧着部１ｂの表面に巻き付いたりしているような場合には、これらを、位置計測処理において、ハイライト部２１ａ，２１ｂの画像と、横方向計測ラインＷ１，Ｗ２（Ｗ２’）及び縦方向計測ラインＷ３，Ｗ４とからハイライト部２１ａ，２１ｂの横方向位置、縦方向位置及び傾きを求める段階で検出して、不良と判定することができる。
【００５１】
また、圧着部１ｂからはみ出した芯線が圧着部１ｂの周辺に延びているような場合には、これを、検査処理において、位置計測処理で求めたハイライト部２１ａ，２１ｂの横方向位置、縦方向位置及び傾きを基に圧着部１ｂの画像の周辺に予め設定した計測エリアを補正し、この補正した計測エリア内における特定濃度の画素数をカウントすることによって検出し、不良と判定することができる。
【００５２】
即ち、圧着部１ｂの画像から多くの情報を得て、圧着部１ｂの圧着状態の良・不良を正確に検査することができる。
【００５３】
更には、ハイライト部２１ａ，２１ｂの位置計測を、横方向計測ラインＷ１，Ｗ２（或いはＷ２’）の位置をハイライト部の縦方向に所定の間隔ΔＹだけ順次移動させて数回行うことにより、ハイライト部２１ａ，２１ｂの横方向に凹凸があっても、この凹凸に影響されずに、ハイライト部２１ａ，２１ｂの縦方向端部（上端及び下端）の位置を正確に検出して、圧着部１ｂの圧着状態の良・不良を正確に検査することができる。
【００５４】
ところで、上記の位置計測は圧着部１ｂに発生するハイライト部２１ａ，２１ｂが明瞭で安定している場合に有効な計測であるが、現実的には、圧着端子１の金属材質によっては光の反射が比較的弱いことや、接圧機によっては圧着部１ｂの表面がきれいな山形の曲線にならないこと等から、圧着部１ｂの表面にハイライト部２１ａ，２１ｂが明瞭には発生しない場合がある。そこで、次の実施の形態２と実施の形態３と実施の形態４では、かかる場合にも対応することのできる圧着端子検査装置について説明する。
【００５５】
＜実施の形態２＞
図１３は本発明の実施の形態２に係る圧着端子検査装置の構成図である。なお、本実施の形態２に係る圧着端子検査装置は、位置計測処理を行う場合と検査処理を行う場合とで圧着端子の背景色を機械的に変えようとするものである。従って以下では、この点を詳細に説明し、その他の機能については上記実施の形態１に係る圧着端子検査装置と同様であるため説明を省略する。
【００５６】
計測エリア１１〜１９を用いた検査処理では背景を中間色とする必要があるが、この中間色の背景のまま位置計測処理を行うと、ハイライト部２１ａ，２１ｂがあまり明瞭でない場合、ハイライト部２１ａ，２１ｂとハイライト部以外の部分２２ａ，２２ｂとの濃度差と、ハイライト部以外の部分２２ａ，２２ｂと背景との濃度差が同程度となってしまい、ハイライト部の位置計測を行うことができなくなってしまう。
【００５７】
そこで、本実施の形態２に係る圧着端子検査装置では、図１３に示すように、中間色の背景５と圧着端子１との間に黒色の背景１０が配設されている。この黒色の背景１０は、その図中左端部がシリンダ６のピストンロッド６ａの先端に設けられた把持具６ｂによって把持されており、ピストンロッド６ａの伸縮によって、圧着端子１の後方位置と同後方位置から外れた位置とに移動することができるようになっている。このため、位置計測処理を行う場合と検査処理を行う場合とで、圧着端子１の背景色を黒色と中間色とに切り換えることができる。
【００５８】
即ち、位置計測処理時には、シリンダ６により背景１０を圧着端子１の後方に移動させて圧着端子１の背景色を黒色（背景１０）にすることによって、背景の濃度レベルを下げられるようにし、位置計測処理終了後（検査処理時）には、再びシリンダ６により背景１０を圧着端子１の後方位置から外れた位置に移動させて、圧着端子１の背景色を中間色（背景５）とすることができるようになっている。
【００５９】
従って、本実施の形態２に係る圧着端子検査装置によれば、位置計測処理を行うときと検査処理を行うときとで、黒色の背景と中間色の背景とに交換するため、それぞれの処理に適した背景色が得られる。
【００６０】
そして、位置計測処理時には圧着端子１の背景色を黒色に換えて、背景の濃度レベルを下げることができるため、圧着部１ｂに発生するハイライト部２１ａ，２１ｂがあまり明瞭ではなくても、このハイライト部２１ａ，２１ｂとハイライト部以外の部分２２ａ，２２ｂとの濃度差と、ハイライト部以外の部分２２ａ，２２ｂと背景１０（黒色）との濃度差とが異なることになり、ハイライト部２１ａ，２１ｂの位置計測を行うことができる。
【００６１】
なお、背景を交換するのではなく、位置計測処理時と検査処理時とでステーションを別にして背景色を換える方法も考えられるが、この方法では圧着端子１を一方のステーションから他方のステーションに移動させる際に圧着端子１の位置がずれてしまう可能性があり、あまり望ましくない。
【００６２】
また、背景の交換手段としては、上記のようなシリンダを用いたものに限定するものではなく、黒色の背景と中間色の背景とを適宜交換することができるもであればよい。例えば、図１４（ａ）又は（ｂ）に示すように、中間色の背景５と黒色の背景１０とを水平軸３１回り又は鉛直軸３２回りに図示しないモータによって回転させるようにしたり、図１４（ｃ）に示すように、図示しないモータでローラ３３を駆動することにより、無端のベルト状にした背景３６を循環させて背景３６の中間色側３６ａと黒色側３６ｂとを交換するようにしたりしてもよい。
【００６３】
＜実施の形態３＞
図１５は本発明の実施の形態３に係る圧着端子検査装置の構成図、図１６は圧着部に４本のハイライト部を発生させたときの状態を示す説明図、図１７は４本のハイライト部に基づく位置計測処理の説明図、図１８は４本のハイライト部に基づく他の位置計測処理の説明図である。なお、本実施の形態３に係る圧着端子検査装置は、４本のハイライト部に基づいて位置計測処理を行うこと特徴とするものであり、従って、以下ではこの点を詳細に説明し、その他の機能については上記実施の形態１に係る圧着端子検査装置と同様であるため説明を省略する。
【００６４】
本実施の形態３に係る圧着端子検査装置では、図１５に示すように、圧着端子１の上方に２台の照明装置７，３７が配設されており、これらの照明装置７，３７によって圧着部１ｂへ２箇所から光を照射することにより、図１６に示すように、圧着部１ｂの表面の右側と左側とに２本ずつ、合計４本のハイライト部４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄを発生させようになっている。
【００６５】
画像処理装置４では、これら４本のハイライト部４１ａ〜４１ｄの画像に対して、図１７又は図１８に示すような位置計測処理を行う。
【００６６】
即ち、図１７に示すように、４本のハイライト部４１ａ〜４１ｄの画像に対して、上記実施の形態１と同様に、横方向計測ラインＷ１，Ｗ２を用いて位置計測処理を行う。その際、例えば３本のハイライト部４１ａ，４１ｂ，４１ｄの画像にはくすみ４１ａ−１，４１ｂ−１，４１ｄ−１があり、１本のハイライト部４１ｃだけがくすみがなくて正常であるとすると、ハイライト部４１ａ，４１ｂ，４１ｄの画像に対する位置計測処理においては、くすみ４１ａ−１，４１ｂ−１，４１ｄ−１の影響でハイライト部４１ａ，４１ｂ，４１ｄの計測長さが短くなり、ハイライト部４１ｃの画像に対する位置計測処理においては、ハイライト部４１ｃの計測長さが正常な長さとなる。そこで、この場合には、正常な１本のハイライト部４１ｃの横方向位置、縦方向位置及び傾きの計測データ（Ｘ，Ｙ，θ）を基準データして、検査処理を行う。
【００６７】
つまり、画像処理装置４の位置計測処理では、４本のハイライト部４１ａ〜４１ｄの画像に対して横方向位置、縦方向位置及び傾きを求める処理を行い、４本のハイライト部のうちの正常な何れか１本のハイライト部４１ａ，４１ｂ，４１ｃ又は４１ｄの横方向位置、縦方向位置及び傾きを基準データとし、画像処理装置４の検査処理では、この基準データに基づいて処理を行う。
【００６８】
従って、ハイライト部にくすみがある場合でも、４本のハイライト部４１ａ〜４１ｄのうちの少なくとも１本のハイライト部が正常であれば、このハイライト部の位置計測データを基準データとして確実に検査処理を行うことができる。なお、全てのハイライト部にくすみがある場合には正確な検査処理を行うことができないが、上記の如くハイライト部を４本としたことによって、その確率は低くなっている。
【００６９】
或いは、図１８に示すように、圧着部１ｂの長さ（即ち正常なハイライト部の長さ）を基準長さＬ２として予め設定し、画像処理装置４の位置計測処理では、例えばハイライト部４１ａ〜４１ｄにくすみ４１ａ−１，４１ｂ−１，４１ｃ−１，４１ｄ−１があるために、計測したハイライト部４１ａ〜４１ｄの長さが基準長さＬ２よりも短い場合には、ハイライト部４１ａ〜４１ｄの計測長さが基準長さＬ２になるまでスキップして計測する。つまり、途中のくすみ４１ａ−１〜４１ｄ−１をスキップしてハイライト部４１ａ〜４１ｄの上端位置を計測する。ハイライト部４１ａ〜４１ｄの下端位置も同様にして計測する。
【００７０】
そして、４本のハイライト部４１ａ〜４１ｂの位置関係が正常であれば、このときに得られた横方向位置、縦方向位置及び傾きの計測データ（Ｘ，Ｙ，θ）を基準データとし、画像処理装置４の検査処理では、この基準データに基づいて処理を行う。
【００７１】
従って、例えば４本のハイライト部４１ａ〜４１ｄの全てにくすみ４１ａ−１，４１ｂ−１，４１ｃ−１，４１ｄ−１があるような場合でも、４本のハイライト部４１ａ〜４１ｂの位置関係が正常であることが確認できれば、このときの位置計測データを基準データとして確実に検査処理を行うことができる。
【００７２】
＜実施の形態４＞
図１９は本発明の実施の形態４に係る圧着端子検査装置の画像処理装置による位置計測処理（横方向計測処理）の方法を示す説明図、図２０は大きいサイズの圧着端子と小さいサイズの圧着端子における横方向計測ラインと計測エリアとを示す説明図、図２１（ａ）、（ｂ）は圧着端子を電線の端部に圧着したときの状態を示す側面図及び断面図、図２２は画像処理装置による検査処理の方法を示す説明図である。なお、本実施の形態４に係る圧着端子検査装置は、画像処理装置における位置計測処理においてパターンマッチングを行うことを特徴とするものであり、従って、以下では、この画像処理について説明し、圧着端子検査装置の全体的な構成については、上記実施の形態３の圧着端子検査装置（図１３）と同様であるため、説明を省略する。
【００７３】
本実施の形態４に係る圧着端子検査装置の画像処理装置では、次のような位置計測処理及び検出処理を行う。
【００７４】
（１）位置計測処理
上記実施の形態１においても述べたように、図１９に示す圧着端子１０１は、自動接圧機により固定部１０１ｃの下方で電線１０２がクランプされた状態では、左右方向のずれはあるが、前後方向のずれはない（図２参照）。また、接続部１０１ａの形状は圧着端子によって様々であるが、電線１０２の芯線１０２ａに圧着される圧着部１０１ｂは圧着端子の種類によってサイズは異なるものの、その形状は一様である。
【００７５】
そこで、横方向の計測ラインによりハイライト部（即ち圧着部）の横方向位置を計測し、次にパターンマッチングにより圧着部の縦方向位置を計測する。具体的には次のような処理を行う。
【００７６】
▲１▼ 横方向位置（テレビカメラ取込画像でＸ軸方向位置）の計測
この横方向位置計測は、上記実施の形態１と同様に行う。即ち、図１９に示すように、２本の横方向計測ラインＷ１，Ｗ２とハイライト部１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ，１０３ｄの画像の左右両端との各交点の座標（Ｘ１，Ｙ１）、（Ｘ２，Ｙ２）、（Ｘ３，Ｙ３）、（Ｘ４，Ｙ４）、（Ｘ５，Ｙ５）、（Ｘ６，Ｙ６）、（Ｘ７，Ｙ７）、（Ｘ８，Ｙ８）を求める。
【００７７】
横方向計測ラインＷ１，Ｗ２は、圧着部１０３ｂの位置が左右に傾斜せず正常な場合に圧着部１０３ｂの画像の中央部分に位置するように設定する。但し、１つのテレビカメラの視野で検査を行うため、図２０（ａ）、（ｂ）に示すように、大きいサイズの圧着端子１０３と小さいサイズの圧着端子１０３とでは、画面１０４における圧着部１０１ｂの画像位置が異なるため、圧着端子１０１の種類（サイズ）に応じて横方向計測ラインＷ１，Ｗ２の位置を設定しておく。
【００７８】
次に、横方向計測ラインＷ１，Ｗ２に基づいて求めた（Ｘ，Ｙ）座標から、次式によってハイライト部２１ａ，２１ｂ（即ち圧着部１ｂ）の傾きθを計算する。
【００７９】
θ１＝ｔａｎ-1｛（Ｙ１−Ｙ５）／（Ｘ１−Ｘ５）｝
θ２＝ｔａｎ-1｛（Ｙ２−Ｙ６）／（Ｘ２−Ｘ６）｝
θ３＝ｔａｎ-1｛（Ｙ３−Ｙ７）／（Ｘ３−Ｘ７）｝
θ４＝ｔａｎ-1｛（Ｙ４−Ｙ８）／（Ｘ４−Ｘ８）｝
θ＝（θ１＋θ２＋θ３＋θ４）／４
【００８０】
▲２▼ 縦方向位置（テレビカメラ取込画像でＹ軸方向位置）の計測
図２０に示すように、上記の横方向位置計測において求めたハイライト部１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ，１０３ｄ（即ち圧着部１０１ｂ）の横方向位置（Ｘ座標）から、圧着部１０１ｂの縦方向位置を計測するための計測エリア１０５を、圧着部１０１ｂの画像の図中下端部を囲むように生成する。なお、圧着部１０１ｂの図中上端部側に計測エリア１０５を生成してもよい。
【００８１】
そして、この計測エリア１０５において、圧着部１０１ｂの端部の形状データに基づきパターンマッチングにより圧着部１０１ｂの縦方向位置を求める。
【００８２】
圧着部１０１ｂの端部の形状は、上記の横方向計測ラインＷ１，Ｗ２の教示を行う際に組み合わせて教示しておく。なお、１つのテレビカメラの視野で検査を行うので、図２０（ａ）、（ｂ）に示すように、圧着端子１０１のサイズにより画面１０４における圧着部１０１ｂの画像位置が異なるため、圧着端子１０１の種類（サイズ）に応じて、それぞれ圧着部１０１ｂの端部の形状データを設定しておく。
【００８３】
図２１に示すように、圧着部１０１ｂの端部は、カシメ部１０１ｂ−１，１０１ｂ−２でありカシメ効果が得られるようになっている。なお、カシメ部は圧着部の一端側、他端側或いは両側に存在する場合がある。
【００８４】
ここまでの計測で、圧着端子１０１の基準位置（Ｘ，Ｙ，θ）が求まったことになる。
【００８５】
（２）検査処理
この検査処理は、上記実施の形態１と同様に行う。即ち、図２２に示すように圧着部１０１ｂの画像の周辺に予め設定した計測エリア１１１，１１２，１１３，１１４，１１５，１１６，１１７，１１８，１１９の位置を、上記の位置計測処理において計測したデータ（Ｘ，Ｙ，θ）を基に補正して、圧着部１ｂの位置に対応した計測エリア１１１〜１１９を生成する。そして、各計測エリア１１〜１９に対して濃度を予め設定し、各計測エリア１１１〜１１９内における特定濃度の画素数をカウントして、このカウント値が予め設定した判定値内であれば良と判定し、判定値以上であれば不良と判定する。
【００８６】
計測エリア１１６〜１１９については、背景が中間色（中間濃度）であるから、０〜５０と１５０〜２５５というように上下の濃度値の画素のみをカウントする。このとき、正常であれば、濃度ヒストグラムは図１２のようになるため、画素カウント値は０となる。一方、計測エリア１１６〜１１９内の何れかに不良の原因である芯線１０２ａの画像が出現すると、この画像は白或いは黒となるため、画素カウント値は０以外となり、不良を検知する。
【００８７】
従って、本実施の形態４に係る圧着端子検査装置によれば、ハイライト部１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ，１０３ｄの画像と横方向計測ラインＷ１，Ｗ２とから求めた横方向位置に基づいて生成した計測エリア１０５において、パターンマッチングにより圧着部１０１ｂの縦方向位置を求めるため、圧着部１０１の光沢に変化があっても、即ちくすみ等があってハイライト部１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ，１０３ｄが明瞭でなくても、このことに影響されずに、圧着部１０１ｂの縦方向位置を計測することができる。
【００８８】
つまり、上記実施の形態１のように縦方向計測ラインを用いて縦方向位置を計測する場合にはハイライト部１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ，１０３ｄのくすみ等によって誤った計測をすることがあるが、本実施の形態４では、パターンマッチングによって縦方向位置を計測するため、ハイライト部１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ，１０３ｄのくすみ等によって誤った計測をすることがなくなる。
【００８９】
【発明の効果】
以上、発明の実施の形態と共に具体的に説明したように、本発明の圧着端子検査装置によれば、金属片や電線屑が圧着部の表面に付着したり、圧着部からはみ出した芯線が圧着部の表面に巻き付いたりしているような場合には、これらを、位置計測処理において、ハイライト部の画像と横方向計測ライン及び縦方向計測ラインとからハイライト部の横方向位置、縦方向位置及び傾きを求める段階で検出して、不良と判定することができる。
【００９０】
また、圧着部からはみ出した芯線が圧着部の周辺に延びているような場合には、これを、検査処理において、位置計測処理で求めたハイライト部の横方向位置、縦方向位置及び傾きを基に圧着部の画像の周辺に予め設定した計測エリアを補正し、この補正した計測エリア内における所定濃度の画素数をカウントすることによって検出し、不良と判定することができる。
【００９１】
即ち、圧着部の画像から多くの情報を得て、圧着部の圧着状態の良・不良を正確に検査することができる。
【００９３】
また、位置計測処理を行うときと検査処理を行うときとで、圧着端子の背景を黒色の背景と中間色の背景とに交換するため、それぞれの処理に適した背景色が得られる。そして、位置計測処理時には圧着端子の背景色を黒色に換えて、背景の濃度レベルを下げることができるため、圧着部に発生するハイライト部があまり明瞭ではなくても、このハイライト部とハイライト部以外の部分との濃度差と、ハイライト部以外の部分と背景（黒色）との濃度差とが異なることになり、ハイライト部の位置計測を行うことができる。
【００９７】
そして、上記本発明の圧着端子検査装置により圧着端子の検査を自動化することよって、２４時間運転を行うことも可能になり、また、人による検査結果のバラツキやミス（見逃し）や疲れによる間違い等がなくなって、品質が向上し、更には、検査データのトレースを自動的に行うこともできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る圧着端子検査装置の構成図である。
【図２】自動接圧機によってクランプされた圧着端子の状態を示す説明図である。
【図３】圧着端子の圧着部にハイライト部を発生させたときの状態を示す説明図である。
【図４】大きいサイズと小さいサイズの圧着端子の圧着部の画像を示す説明図である。
【図５】画像処理装置による位置計測処理の方法を示す説明図である。
【図６】画像処理装置による位置計測処理の方法を示す説明図である。
【図７】画像処理装置による位置計測処理の方法を示す説明図である。
【図８】画像処理装置による位置計測処理の方法を示す説明図である。
【図９】画像処理装置による検査処理の方法を示す説明図である。
【図１０】画像処理装置による検査処理の方法を示す説明図である。
【図１１】画像処理装置による検査処理の方法を示す説明図である。
【図１２】画像処理装置による検査処理の方法を示す説明図である。
【図１３】本発明の実施の形態２に係る圧着端子検査装置の構成図である。
【図１４】各種の背景交換手段の構成図である。
【図１５】本発明の実施の形態３に係る圧着端子検査装置の構成図である。
【図１６】圧着部に４本のハイライト部を発生させたときの状態を示す説明図である。
【図１７】４本のハイライト部に基づく位置計測処理の説明図である。
【図１８】４本のハイライト部に基づく他の位置計測処理の説明図である。
【図１９】本発明の実施の形態４に係る圧着端子検査装置の画像処理装置による位置計測処理（横方向計測処理）の方法を示す説明図である。
【図２０】大きいサイズの圧着端子と小さいサイズの圧着端子における横方向計測ラインと計測エリアとを示す説明図である。
【図２１】圧着端子を電線の端部に圧着したときの状態を示す側面図及び断面図である。
【図２２】画像処理装置による検査処理の方法を示す説明図である。
【図２３】（ａ）は圧着端子を電線の端部に圧着したときの状態を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線矢視断面図である。
【符号の説明】
１ 圧着端子
１ａ 接続部
１ｂ 圧着部
１ｃ 固定部
２ 電線
２ａ 芯線
２ａ−１，２ａ−２ はみ出した芯線
２ｂ 被覆材
３ テレビカメラ
４ 画像処理装置
５，１０，３６ 背景
６ シリンダ
６ａ ピストンロッド
６ｂ 把持具
７，３７ 照明装置
８ クランプ装置
１１，１２，１３、１４，１５、１６，１７，１８，１９ 計測エリア
２１ａ，２１ｂ，４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄ ハイライト部
３１ 水平軸
３２ 鉛直軸
３３ ローラ
１０１ 圧着端子
１０１ａ 接続部
１０１ｂ 圧着部
１０１ｃ 固定部
１０２ 電線
１０２ａ 芯線
１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ，１０３ｄ ハイライト部
１０５ 計測エリア
１１１，１１２，１１３，１１４，１１５，１１６，１１８，１１９ 計測エリア
Ｌ１ 縦方向計測ラインの長さ
Ｌ２ 基準長さ
Ｗ１，Ｗ２，Ｗ２’ 横方向計測ライン
Ｗ３，Ｗ４，Ｗ５，Ｗ６ 縦方向計測ライン
Claims (1)
- 電線端部の芯線に圧着した圧着部の圧着状態を画像処理によって検査する圧着端子検査装置であって、
前記圧着部に光を照射して、前記圧着部の表面に帯状のハイライト部を発生させる照明手段と、
この照明手段により前記圧着部の表面に前記ハイライト部を発生させた状態で、前記圧着部を撮像する撮像手段と、
この撮像手段によって得られた画像に基づく画像処理として、前記ハイライト部の画像と横方向計測ライン及び縦方向計測ラインとから前記ハイライト部の横方向位置、縦方向位置及び傾きを求めると共に、このときに前記圧着部の表面における金属片や電線屑の付着又は前記芯線のはみ出しの有無を検査する位置計測処理と、この位置計測処理において求めた前記ハイライト部の横方向位置、縦方向位置及び傾きに基づいて前記圧着部の画像の周辺に予め設定した計測エリアを補正し、この補正した計測エリア内における所定濃度の画素をカウントして、前記圧着部の周辺における前記芯線のはみ出しの有無を検査する検査処理とを行う画像処理手段とを備え、
前記位置計測処理を行うときには前記圧着端子の背景を黒色の背景とし、前記検査処理を行うときには前記圧着端子の背景を中間色の背景とする背景交換手段を備えたことを特徴とする圧着端子検査装置。
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1998
- 1998-04-03 JP JP09124998A patent/JP3873445B2/ja not_active Expired - Fee Related
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